TPS200 Innføring i fluidmekanikk

Kunnskap:

• Studenten kan beskrive de viktigste fysiske egenskapene til fluider og hente verdier for disse egenskapene fra tabellverk e.l.
• Studenten kan forstå og beskrive formelverket for å beregne trykkkrefter, momenter og flytestabilitet for objekter neddykket i fluider i ro og likevekt
• Studenten kan forstå og beskrive kinematiske begreper i fluidmekanikken og har kjennskap til Reynolds transportteorem
• Studenten kan forstå og beskrive Eulers likning og Bernoullis likning for stasjonær ikke-viskøs strømning
• Studenten kan forstå og beskrive de grunnleggende bevaringslovene i fluidmekanikken og de tilhørende likningene på kontrollvolumform (kontinuitetslikningen, impulslikningen, energilikningen)
• Studenten har kjennskap til grensesjiktsbegrepet og hvilken rolle det spiller i rørstrømning og for drag- og løftekrefter
• Studenten kan forstå og beskrive formelverket for inkompressible rørstrømningsproblemer
• Studenten kan forstå og beskrive de grunnleggende prinsippene for dimensjonsanalyse og similaritetslover, og redegjøre for de vanligste dimensjonsløse tallene i fluidmekanikken
• Studenten kan forstå og beskrive den prinsipielle virkemåten til de vanligste pumper og turbiner, og forstå hvordan man gjør beregninger knyttet til driftspunkt, effekt, virkningsgrad og kavitasjon
• Studenten kan forstå og beskrive beregninger av drag og løft i stasjonær, inkompressibel strømning og forklare betydningen av Reynoldstallet i denne sammenhengen
• Studenten kan beskrive Navier-Stokes likninger for inkompressibel, Newtonsk strømning
• Studenten kan beskrive prinsippene for ideell, ikke-viskøs strømning (potensialstrømning)
• Studenten har kjennskap til begrepet CFD og mulighetene som ligger i CFD

Ferdigheter:

• Studenten kan anvende kunnskapen beskrevet over til å løse enklere strømningsproblemer, i hovedsak for stasjonær, inkompressibel strømning og ved hjelp av kontrollvolumanalyse
• Studenten kan skille mellom ulike kategorier av strømningsproblemer og identifisere relevante likninger for et gitt problem
• Studenten kan utføre praktiske forsøk knyttet til fluider i bevegelse

Generell kompetanse:

• Studenten har erfart at problemløsning i naturvitenskap og teknologi som regel krever samtidig bruk av flere grunnleggende prinsipper/likninger
• Studenten har erfart at problemer i naturvitenskap og teknologi ofte må løses numerisk
• Studenten har erfaring med kritisk tolkning av resultater fra forsøk i lys av teori og måleusikkerhet
• Studenten har erfaring med å samarbeide i grupper

• Forelesninger: Ca. 50 timer (2x2 timer per uke i ca. 12.5 uker)
• Regneøvelser: Ca. 52 timer (2x2 timer per uke i ca. 12.5 uker)
• Laboratorieøvinger: 16 timer (1x2 timer per uke i 8 uker)

Se informasjon under "Strukturert undervisningstid". Unngå rom TF1-102 for forelesninger. Tar gjerne forelesninger kl. 10 eller 12 - dette er et teoretisk krevende kurs som krever våkne studenter, så kl. 08 eller 14 er uheldig.

Vi trenger lab TF1-U110 én hel dag hver uke i 8 uker sammenhengende, med oppstart i femte undervisningsuke i vårparallellen.

• Papirbasert skriftlig eksamen: K1 - Ingen bruk av KI
• Laboratorierapporter: K3
• Obligatoriske oppgaver: K3 - Bruk av KI innenfor retningslinjene for bruk av kunstig intelligens (KI) ved NMBU.

Ved NMBU er emnet særlig relevant for studenter i vann- og miljøteknikk, teknologi og produktutvikling og miljøfysikk.

Emnet gir et godt grunnlag for å følge kurs i ingeniørfag som anvender fluidmekanikk, og for videregående kurs i fluidmekanikk/CFD ved NMBU eller andre læresteder.

Normert arbeidsmengde for et 10 studiepoengs emne er 250 timer, fordelt omtrent som følger:

• Forelesninger (50 timer) med egeninnsats (50 timer)
• Regneøvinger (52 timer) og egeninnsats med øvingsoppgaver og obligatoriske oppgaver (66 timer)
• Laboratorieøvinger (16 timer) med egeninnsats (16 timer)

1. Deltakelse ved laboratorieøvingene (ca. 12 øvinger) og innlevering av tilhørende forenklede labrapporter som skal godkjennes. Laboratoriearbeidet gjøres gruppevis.
2. Innlevering av obligatoriske oppgaver (trolig 2), som må vurderes til "godkjent". De obligatoriske oppgavene gjøres individuelt.